Bariumcarbonat

Bariumcarbonat ist eine anorganische Verbindung, die chemisch als das Barium-Salz der Kohlensäure charakterisiert und zu den Erdalkalimetallcarbonaten gezählt wird.

Bezeichnungen

Formel
CBaO₃ oder BaCO₃

Molekulargewicht, Molekülmasse
197,335 (g/mol)

Siehe auch:
Prozentuale Zusammensetzung

CAS-Nummer
513-77-9

EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
208-167-3

InChI Key
AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L

Weitere Bezeichnungen
Bariumkarbonat

Englische Bezeichnung
Barium carbonate; C.I. Pigment White 10

Handelsnamen; Präparate
Caswell No. 069

Vorkommen

Die Substanz tritt in der Natur als Bariumcarbonat-Mineral Witherit auf, das der Aragonit-Gruppe zugeordnet wird, einer Klasse von wasserfreien Carbonaten ohne fremde Anionen. Witherit kristallisiert im orthorhombischen System und erscheint in verschiedenen Färbungen - je nach Begleistoffen bzw. Verunreinigungen: Farblos, milchig-weiß, grau, hellgelb oder grün bis hellbraun. Das spezifische Gewicht beträgt 4,3. Witherit fluoresziert sowohl unter lang- als auch kurzwelligem UV- Licht hellblau und unter kurzwelligem UV- Licht phosphoreszierend.

Verwendung

Bariumcarbonat ist Ausgangschemikalie für die Synthese anderer Barium-Verbindungen.

In industriellen Prozessen kann die Chemikalie zur Entfernung von Sulfat-Verunreinigungen eingesetzt werden.

In der Ziegel-, Fliesen-, Steingut- und Keramikindustrie wird den Tonen Bariumcarbonat zugesetzt, um lösliche Salze (Calciumsulfat und Magnesiumsulfat ) auszufällen, die Ausblühungen verursachen.

Darüber hinaus wirkt das Carbonat als Flussmittel, Mattierungs- und Kristallisationsmittel und ergibt in Kombination mit bestimmten Farboxiden einzigartige Farben.

Herstellung

Bariumcarbonat wird industriell nach dem Soda-Verfahren hergestellt, bei dem eine Bariumsulfidlösung mit Natriumcarbonat versetzt wird, wobei das Carbonat und Natriumdisulfid entstehen. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 60 und 70 °C. Die resultierende Aufschlämmung wird filtriert und das Bariumcarbonat wird gewaschen, getrocknet, gemahlen und verpackt.

Bei enem anderen Verfahren wird Kohlendioxid durch eine Bariumsulfid-Lösung bei 40 bis 90 °C geleitet; als Nebenprodukt entsteht Schwefelwasserstoff:

BaS + H₂O + CO₂ → BaCO₃ + H₂S.

Daten und Eigenschaften

In reinem Zustand hat Bariumcarbonat das Aussehen einer weißen Substanz, die stabil, nicht-brennbar, geruchlos, geschmacklos und unlöslich in Wasser ist und mit den meisten Mineralsäuren die entsprechenden Bariumsalze bildet. Oberhalb von 1300 °C setzt thermische Zersetzung (Pyrolyse) zu Bariumoxid und Kohlendioxid ein, so dass das Carbonat keinen definierten Schmelzpunkt besitzt. Mohs-Härte: 3,5.

Zersetzungstemperatur
1380 °C

Dichte bei 20 °C
4,31 g cm^-3

Löslichkeit
- Praktisch unlöslich in Wasser (20 mg/L bei 20 °C); Löslichkeitsprodukt K_sp = 2,58 × 10^-9; die Löslichkeit steigt in Gegenwart von Ammonium-Ionen oder CO₂. Unlöslich in Alkohol.

Brechungsindex n
1,676

Standard-Bildungsenthalpie Δ_f⁰
-1219 kJ mol^-1 (25 °C)

Molare Standard-Entropie S_m⁰
0,112 kJ mol^-1 K^-1 (25 °C)

Magnetische Suszeptibilität χ
-58,9 × 10^-6 cm³ mol^-1

Kristallstruktur:

Orthorhombisch, Raumgruppe Pmcn, Raumgruppe Nr. 62 (5), a = 531,3 pm, b = 889,6 pm c =642,8 pm. Es existieren Hochtemperaturformen mit den Raumgruppen R3m (Nr. 166) und Fm3m (Nr. 225).

Spektroskopische Daten:

SpectraBase (NMR, IR, FTIR, Raman, UV-Vis, MS ... Spektrum)
337qFf3Clo9

Prozentuale und isotopische Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung und Isotopen-Anteile der Verbindung Bariumcarbonat - BaCO₃ - berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

Symbol
Element EAnzahl x
der Atome E_xDaten des Elements
und der Isotope *Prozentanteile
der IsotopeProzent-Anteil von
E_x an FormelmasseBa
Barium1ΣA_r = 137,327 u
¹³⁰Ba: 129,90632 u [0,11 %]
¹³²Ba: 131,90506 u [0,10 %]
¹³⁴Ba: 133,90451 u [2,42 %]
¹³⁵Ba: 134,90569 u [6,59 %]
¹³⁶Ba: 135,90458 u [7,85 %]
¹³⁷Ba: 136,90583 u [11,23 %]
¹³⁸Ba: 137,90525 u [71,70 %]
¹³⁰Ba: 0,07655 %
¹³²Ba: 0,06959 %
¹³⁴Ba: 1,6841 %
¹³⁵Ba: 4,58603 %
¹³⁶Ba: 5,46288 %
¹³⁷Ba: 7,81505 %
¹³⁸Ba: 49,8966 %
69,5908 %C
Kohlenstoff1ΣA_r = 12,011 u
¹²C: 12 u [98,94 %]
¹³C: 13,00335 u [1,06 %]
¹⁴C: 14,00324 u [<< 1 %]
¹²C: 6,02209 %
¹³C: 0,06452 %
¹⁴C: Spuren
6,0866 %O
Sauerstoff3 A_r = 15,999 u
ΣA_r = 47,997 u
¹⁶O: 15,99491 u [99,757 %]
¹⁷O: 16,99913 u [0,03835 %]
¹⁸O: 17,99916 u [0,205 %]
¹⁶O: 24,26349 %
¹⁷O: 0,00933 %
¹⁸O: 0,04986 %
24,3226 %

*) Die dritte Spalte führt die Atom- bzw. Isotopenmassen sowie - in eckigen Klammern - die natürliche Isotopenzusammensetzung auf.

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 197,335 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 5,068 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,005 mol.

Monoisotopische Masse: 197,88999086 Da - bezogen auf ¹³⁸Ba¹²C¹⁶O₃.

Gefahren-Hinweise nach GHS

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit! Die Angaben ersetzen weder das Sicherheitsdatenblatt Chemikalien noch eine Gefährdungsbeurteilung, sondern geben eine allgemeine Übersicht hinsichtlich der Gefährdung durch den Gefahrstoff.)